专利名称：工业现场仪表无线远程传输系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪表测控、数据传输及交换技术，涉及工业现场仪表无线远程传输系统，是现场测量、控制与远程数据发射、接收、处理相关技术领域。
背景技术：
传统仪表测控、数据传输依据有线网络，由于仪表信号大多为弱电信号(比如:热电偶的毫伏电压；压力、液位、流量的4 20mA/0 IOmA电流信号、I 5V/0 5V电压信号)，这些信号极易受到空间强辐射电磁干扰，造成仪表信号失真，严重发生激波损坏电子元件，缩短仪表使用寿命，还干扰工作人员操作与判断。随着工业自动化控制水平提高，工业现场控制越来越复杂，信号联络点越来越多，使信号线缆布置复杂，信号电缆连接工作量大。由于现场布置情况局限，不可避免造成信号、动力交错，共生干扰严重。大量信号电缆布置消耗大量有生资源，特别是铜等资源消耗大。连接点多使其故障几率大，维护量大，电缆受环境及其他因素影响，电缆老化或传输特性变化派生许多奇异故障，带来维护困难。
发明内容本实用新型的目的在于:提供一种工业现场仪表无线远程传输系统，布置简单，方便安装，低功耗，设备维护容易，使用无线信号传输技术，解决工业现场数据传送、布置难题，降低有生资源消耗，减低资源成本和能量消耗，运行经济性高。本实用新型的技术解决方案是:该仪表无线远程传输系统由分站和主站两部分组成，所述的分站包括现场测控元件、A/D转换模块、数据处理模块、电源模块、处理器、分站天线和发射接收模块，现场测控元件、A/D转换模块、数据处理模块、电源模块、处理器、天线和发射接收模块依电路设计连接构成分站；所述的主站包括主站天线、主站接收发射模块、存储器、中央处理器、显示模块、输入模块、WAP/GPRS网络模块、WAP/GPRS天线、主站电源、移动通讯机站和远程终端，主站天线、主站接收发射模块、存储器、中央处理器、显示模块、输入模块、WAP/GPRS网络模块、WAP/GPRS天线、主站电源、移动通讯机站和远程终端依电路设计连接构成主站。其中，所述的现场测控元件包含温度仪、压力仪、液位仪、流量仪、物位仪、阀门。工作时:现场测控元件测量信息，通过A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号通过数据处理模块进行压缩与编码，由处理器负责分站程序控制与信息处理，发射接收模块将数据处理模块处理好信息经分站天线发送主站并接收主站指令，电源模块为分站提供能源；经主站天线由主站接收发射模块接收分站信息并发送主站指令，存储器将主站接收发射模块送来数据处理存储并分送，中央处理器运算存储器送来的数据信息，显示模块将运算数据显示出来作为操作依据，输入模块根据显示模块显示信息作出调整指令，中央处理器同时将数据传送给WAP/GPRS网络模块，通过WAP/GPRS天线将数据发送移动通讯机站，移动通讯机站将数据发送远程终端显示并接收远程终端发出调整指令，返回给WAP/GPRS网络模块，再由WAP/GPRS网络模块发送给中央处理器处理，主站电源为主站提供能源。本实用新型具有以优点:1、在现场测控点采用测控元件加低功耗DSP芯片，DSP芯片集成度强，处理控制能力强大，供电电压却很低(一般为3V以下)，功耗mW级，符合通讯标准数字模块功耗为数百毫瓦级，实现现场测量数据无线传输，一般选用无线电标准频率段22(Γ240ΜΗζ。2、采用内置电池与外部供电双设计，数字压缩加密，多位地址码分配技术，其传输数据量大，无线数据间无干扰。3、无线传输模块复合数据接收模块，这样发送数据信息，同时接收主站发射询问信息，进行双向数据交换，数据复核纠错。4、主站采用接收与发射模块，接收分站数据同时发射询问信息，将信息通过数字蜂窝无线通信系统与网络系统交换，通信频率在900MHz，共25MHz带宽，载频间隔200KHz，双工间隔在45MHz，实现信息从局域无线系统与移动网络系统集合，数据现场控制与远程监控，设置操作问答双向权限级别，增加系统在网络中安全，降低网络传输风险。5、将模拟测控系统转换为数字无线传送系统，基于DSP芯片与电子元件小型化技术、数字加密编码通信发射/接收系统发展、WAP/GPRS技术发展，减少资源消耗，大大减少有线线路安装费用，减少设备故障几率，减少认为维护成本。6、使用微功耗与低电压设计，大大减少能量损耗，降低运行成本。7、使用数字压缩加密、地址码分配技术，在有限频段空间实现数据高效传送与接收，使频段干扰非常微弱。8、使用发送接收同步技术，实现无线数据双向传输，实现数据校验，使数据传输安全性、可靠性极高，符合工业控制对数据准确性要求。9、数据双向传输技术，实现远程无线对仪表监测，调整能力。10、使用WAP/GPRS接入技术，将局域无线信息与移动信息平台融合，扩展技术应用范围，实现生产移动监测控制能力，大大提高技术控制能力，实现专家远程指导。
图1为分站组成示意图。图2为主站组成示意图。图中:I现场测控元件，2A/D转换模块，3数据处理模块，4电源模块，5处理器，6分站天线，7发射接收模块，8主站天线，9主站接收发射模块，10存储器，11中央处理器，12显示模块，13输入模块，14 WAP/GPRS网络模块，15 WAP/GPRS天线，16主站电源，17移动通讯机站，18远程终端。
具体实施方式
如图1、2所示，该仪表无线远程传输系统由分站和主站两部分组成，所述的分站包括现场测控元件1、 A/D转换模块2、数据处理模块3、电源模块4、处理器5、分站天线6和发射接收模块7，现场测控元件1、A/D转换模块2、数据处理模块3、电源模块4、处理器5、天线6和发射接收模块7依电路设计连接构成分站；所述的主站包括主站天线8、主站接收发射模块9、存储器10、中央处理器11、显示模块12、输入模块13、WAP/GPRS网络模块14、WAP/GPRS天线15、主站电源16、移动通讯机站17和远程终端18，主站天线8、主站接收发射模块9、存储器10、中央处理器11、显示模块12、输入模块13、WAP/GPRS网络模块14、WAP/GPRS天线15、主站电源16、移动通讯机站17和远程终端18依电路设计连接构成主站。其中，所述的现场测控元件I包含温度仪、压力仪、液位仪、流量仪、物位仪、阀门。工作时:现场测控元件I测量信息，通过A/D转换模块2将模拟信号转换为数字信号，数字信号通过数据处理模块3进行压缩与编码，由处理器5负责分站程序控制与信息处理,发射接收模块7将数据处理模块3处理好信息经分站天线6发送主站并接收主站指令，电源模块4为分站提供能源；经主站天线8由主站接收发射模块9接收分站信息并发送主站指令，存储器10将主站接收发射模块9送来数据处理存储并分送，中央处理器11运算存储器10送来的数据信息，显示模块12将运算数据显示出来作为操作依据，输入模块13根据显示模块12显示信息作出调整指令，中央处理器11同时将数据传送给WAP/GPRS网络模块14，通过WAP/GPRS天线15将数据发送移动通讯机站17，移动通讯机站17将数据发送远程终端18显示并接收远程终端18发出调整指令，返回给WAP/GPRS网络模块14，再由WAP/GPRS网络模块14发送给中央处理器11处理，主站电源16为主站提供能源。该仪表数据无线远程传输系统，开创了仪表控制系统新的控制方法，将数字无线交换技术与WAP/GPRS技术融合，将大大提高仪表系统智能化水平；提高对工业现场处理能力，为实现工业生产无人操作与危险场所控制生产安全化提供技术保障；为低资源损耗，节能技术推广做了技术铺垫，减少信号交互干扰对测量系统影响；该技术将广泛应用与工业自动化控制领域，具有很高技术能力，是未来物联网控制技术的发展方向。
权利要求1.工业现场仪表无线远程传输系统，其特征是:该仪表无线远程传输系统由分站和主站两部分组成，所述的分站包括现场测控元件(I)、A/D转换模块(2)、数据处理模块(3)、电源模块(4)、处理器(5)、分站天线(6)和发射接收模块(7)，现场测控元件(I)、A/D转换模块(2)、数据处理模块(3)、电源模块(4)、处理器(5)、天线(6)和发射接收模块(7)依电路设计连接构成分站；所述的主站包括主站天线(8)、主站接收发射模块(9)、存储器(10)、中央处理器(11)、显示模块(12)、输入模块(13)、WAP/GPRS网络模块(14)、WAP/GPRS天线(15)、主站电源(16)、移动通讯机站(17)和远程终端(18)，主站天线(8)、主站接收发射模块(9)、存储器(10)、中央处理器(11)、显示模块(12)、输入模块(13)、WAP/GPRS网络模块(14 )、WAP/GPRS天线(15 )、主站电源(16 )、移动通讯机站(17 )和远程终端(18 )依电路设计连接构成主站。
2.根据权利要求1所述的工业现场仪表无线远程传输系统，其特征是:其中，所述的现场测控元件(I)包含温度仪、压力仪、液位仪、流量仪、物位仪、阀门。
专利摘要本实用新型公开了工业现场仪表无线远程传输系统，由分站和主站两部分组成，现场测控元件(1)、A/D转换模块(2)、数据处理模块(3)、电源模块(4)、处理器(5)、天线(6)和发射接收模块(7)依电路设计连接构成分站；主站天线(8)、主站接收发射模块(9)、存储器(10)、中央处理器(11)、显示模块(12)、输入模块(13)、WAP/GPRS网络模块(14)、WAP/GPRS天线(15)、主站电源(16)、移动通讯机站(17)和远程终端(18)依电路设计连接构成主站。本实用新型将数字无线交换技术与WAP/GPRS技术融合，提高智能化水平，对工业现场处理能力强，为实现工业生产无人操作与危险场所控制生产安全化提供技术保障，减少信号交互干扰对测量系统影响。
文档编号G08C17/02GK203025934SQ20122053677
公开日2013年6月26日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者黄玺榕 申请人:江苏雷泰自动化仪表工程有限公司